BIM平台的消防应用

BIM平台的消防应用建筑防火是消防工作的基础，我们不是为了建审及验收而为之，否则至多只是完成了初步的防火工作（甚至会变为制约经济发展的绊脚石，是滋生腐败的温床）。基础防火工作要转化为：1、物业单位的管理能力；2、防火部门的监督能力；3、灭火部队的战斗能力。BIM的应用有利于这三种能力的转化。感谢北京建筑大学的王佳教授提供帮助以上仅是从防火的角度讨论，谨供大家参考，欢迎大家批评指正。下次我们讨论液化天然气火灾事故处理等问题防火部：赵克伟北京市地方标准DB11/T1069-2014民用建筑信息模型设计标准BuildingInformationModelingDesignStandardforCivilBuilding充分利用建筑设计的BIM平台在消防需求方面进行延伸，三维防灭火综合应用系统。演示内容包括系统的3D建模展示、系统的基本功能介绍和详细的操作示范。主要目的是可以实现基础防灭火工作“三力”的有力提升：1、物业部门，日常维护管理、火灾的自防/自救能力2、消防机关的防火监督能力3、消防部队灭火训练与作战能力灭火作战的沙盘推演目录BIM在建筑设计中已经开始应用1BIM与消防设计2BIM与消防管理3BIM与消防救援41.1BIM概述•BuildingInformationModeling建筑信息模型是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为模型的基础，进行建筑模型的建立，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息，它具有可视化，协调性，模拟性，优化性和可出图性五大特点；•BIM是一个共享的知识资源，为该设施从概念到拆除的全生命周期中的所有决策提供可靠依据的过程。•在项目的不同阶段，不同利益相关方通过在BIM中插入、提取、更新和修改信息，以支持和反映其各自职责的协同作业。SOHO开发的26个项目中，银河SOHO是采用BIM的转折点，因为扎哈的设计有大量圆的、双曲面的设计，给施工、材料带来了很大难度。“扎哈的参数化设计逼着我们要采用BIM系统，对我们的设计、建设工作是很大的提升。”“以前在施工中，图纸发现不了的错误，只要放在这个系统上，不合理的地方会很快就显示出来了。实施BIM系统对我们的公司管理、工作流程都是一场革命。在提高了整个工程质量的同时，BIM每年还能节约非常可观的洽商成本。洽商简单来说就是在施工的过程中，如果发现设计图纸是错的，不修改工程就进行不下去时，设计师需要签个字说同意洽商，修改设计图纸，这样设计费用就上去了。任何一个项目的洽商成本要好几千万不止，而BIM系统整体投入仅为一、两千万。”通常工程界只关注工程建筑成本，其实在项目全生命周期里面，这部分成本只占15%左右，另外有80%的成本是用在建好以后后面维护的50年到100年里面。作为自持物业的商业地产而言，后期的运营成本应该更值得关注。拥有BIM，可以更好地开展运营管理，更快更高质地实现空间规划、应急管理、能源管理、资产管理等功能（我们为什么不将此用于消防管理呢？）。大型工程中已经应用，而且受益匪浅1.2BIM特性可视性直观、真实的,具有信息的三维建筑模型对建成的建筑物可结合电视录像，作成仿真模型，类似于电子导游系统，以方便消防值班人员及消防监督人员的工作、及消防队员的环境熟悉及灭火作战预案的制定。1.2BIM特性协同性建筑信息在不同专业间传递、互用有利于灭火作战时对楼内环境的控制1.2BIM特性模拟性、优化性对建筑的各种性能进行模拟指导、优化设计与施工过程结合性能化设计中对烟气控制的数学模型，温度场控数学模型，研究烟气流动、人员疏散、火灾的发展、火灾扑救的方式……稍具规模的建筑物，火灾报警、消火栓、自动喷水等消防系统十几个，与消防相关楼宇系统也有十几个，加之非消防系统，几十个混在一起，使用、维护、维修等管理工作非常复杂。应用BIM系统这些会方便许多。大型工程设计（含消防设计）已使用BIM，我们只是应用这一平台2BIM与消防设计2.1火灾性能模拟FLUENTCFASTFDS真实的，具有信息的建筑模型利用BIM建模，结合FDS仿真……模型与实际建筑完全吻合详尽的建筑与结构信息2.1火灾性能模拟2.2数据转换与互用3200mmDXFIFC火灾性能分析软件直接导入解析以FDS建立是不精确的模型，而BIM要精确得多DXF导入FDS效果•某建筑地下二层车库•Revit建模•以DXF格式导入FDS•无损导入FDS•自动识别楼板、墙、梁•省去二次建模过程2.2数据转换与互用3200mmIFC标准数据库IFC数据格式已被ISO组织接纳为ISO标准（ISO/PAS16739，成为AEC/FM领域中的数据统一标准。2.2数据转换与互用UniversityofCanterburyNewZealand进行的IFC格式数据解析研究，以顺利导入到FDS中。2.2数据转换与互用2.3全生命周期的消防设计消防设计融入建筑设计过程显著提前消防设计的介入时间提高消防设计的效率与水平3.BIM与消防管理3.1消防设备管理设备模型(设计时)设备模型(施工时)设备管理信息基于BIM的全生命周期信息管理平台在设计模型基础上改进，直到最终结果3.1消防设备管理IFC格式IFC是一个数据标准3.1消防设备管理IFC格式•设备基本信息•设备维护信息•设备状态信息3.2日常管理•从施工模型直接导入•快速检索建筑内各房间的面积、功能、承租人等信息•快速定位消火栓、消防水泵、消防管线等消防设备的位置3.1消防设备管理3.2日常管理•定位火灾探测器报警位置•在三维视图上显示•生成疏散路径，协助救援4.BIM与消防救援此次战斗一名中队指挥员牺牲，通过超高层建筑防火楼梯间撤退时，将呼吸器在群众头上，在避难层（未完工）处，从楼梯间转出后，未找到下段楼梯入口…….央视新台址大火此次战斗两名指挥员牺牲。右下图为牺牲处裸钢结构受热主受热变形墙倒顶塌的惨状三维防灭火综合应用系统可以精确地表示建筑的空间关系，可以辅助巡游系统形象化的表示现场情况，可以对各个系统在线路及关键部件进行表示以方便对其检查甚至测试…….所谓消防性能化设计与火灾危险评估对建筑内典型火灾场景进行的描述，也完全可以应用到灭火作战训练的沙盘推演过程中。火灾发生发展的过程、受到自动灭火系统（及通风防排烟系统）作用的影响、灭火作战各种措施的效果…….与此同时大量人员疏散的情况（特殊部位人员逃逸的可能）。经验型的定性分析与定量计算的模型分析结合，大大提高沙盘推演向真实情况的接近程度。4.1消防应急预案建筑信息模型提取处理应用消防应急预案建筑概况消防部署消防联动救援疏散室内搜救消防演练基础信息救援信息3D搜救系统：-通过对消防搜救人员的定位和最优搜救路径的选择，利用3D可视化技术指导消防搜救。4.2三维消防搜救系统路径显示4.2三维消防搜救系统现场指挥(PC机)搜救人员定位最优路径选取移动终端感应器感应器信号接收信号发送Ubisense定位系统基础：建筑实体的三维可视化模型。条件：对消防员进行定位，并将路径信息传输给移动终端。4.2三维消防搜救系统路径显示4.2三维消防搜救系统现场指挥(PC机)搜救人员定位最优路径选取移动终端感应器感应器信号接收信号发送Ubisense定位系统路径显示4.2三维消防搜救系统现场指挥(PC机)搜救人员定位最优路径选取移动终端感应器感应器信号接收信号发送Ubisense定位系统基于Ubisense高精度室内定位系统实现。以最短时间为最优目标。基于BIM的真实建筑模型和可视化功能。4.2消防应急预案为什么要做消防应急预案系统？–现代消防预案中存在的不足：与建筑本体结合不紧密，对建筑内部信息描述不全面，CAD图纸的展示不直观等。–预案的整理和补充工作较复杂，需要大量人力和时间。基于BIM的消防应急预案系统的优势：–BIM是对建筑的三维可视化建模。–BIM模型中包括建筑内部的结构、设施设备等的位置、数量和状态等大量信息。